Lade Daten...
18.07.2011
Schrift:
-
+

Kampf gegen Welthunger

Ackerbau im Wolkenkratzer

Von Fabian Kretschmer und Malte E. Kollenberg
Foto: Heinrich Holtgreve

Bauernhöfe mitten in der Großstadt - lässt sich so das weltweite Hungerproblem lösen? Experten zufolge könnte das Vertical Farming zehn Milliarden Menschen ernähren, unabhängig von Missernten und steigenden Landpreisen. Nur eines braucht man dafür: sehr viel Energie.

Choi Kyu Hong könnte sich im 65. Stockwerk befinden. In einem Gemüsegarten fast 200 Meter über dem Erdboden. Diese Vision existiert bisher nur als Architekturentwurf - hundertfach.

Statt in schwindelnden Höhen passiert der Agrarwissenschaftler Choi eine Luftschleuse im dritten Stock. Höher hinaus geht es nicht. Auf dem Dach sind nur noch die Solarpaneele. Sie versorgen den Vertical-Farm-Prototyp in der südkoreanischen Stadt Suwon mit Strom.

Von außen hat die Vertical Farm in Korea nur wenig mit den luxuriösen Hochbauten gemein. Im Inneren jedoch wird an der Zukunft der urbanen Landwirtschaft gearbeitet: Auf rund 450 Quadratmetern werden Blattsalate angebaut - umgeben von Hochhäusern, Apartmentkomplexen und 20 Millionen Menschen.

Fotostrecke

Vertical Farming: Das Konzept der grünenden Hochhäuser
Damit keine Keime und Bakterien den wissenschaftlichen Versuch beeinflussen, muss jeder beim Betreten der Vertical Farm eine Luftdusche passieren. Ansonsten ähnelt die Farm in Suwon einem traditionellen landwirtschaftlichen Betrieb. Ein bisschen mehr technischer Schnickschnack, grellrosa Beleuchtung, die feuchte Luft riecht wie im Gartencenter nach frischer Blumenerde.

In mehreren Schichten sind Salatköpfe aufgereiht. Ganz unten gedeihen kleine Stecklinge, während oben schon die nahezu erntereifen Pflanzen stehen. Anders als in herkömmlichen Gewächshäusern werden in Suwon jedoch zwischen Aussaat und Ernte keinerlei Pestizide verwendet, und das Wasser wird vollständig recycelt. Der Anbau erfolgt daher komplett ökologisch und ist zusätzlich um ein Vielfaches ertragreicher als bei konventionellen Treibhäusern.

Penibel überprüft Choi die Temperatur im Raum. Auch die Wellenlänge der extra auf die Salatpflanzen abgestimmten weißen, roten und blauen Leuchtdioden protokolliert der koreanische Agrarforscher sorgfältig. Nichts wird dem Zufall überlassen, wenn in Suwon unter Laborbedingungen der Ackerbau im Hochhaus wissenschaftlich getestet wird. Ziel ist es, die Anbaumethode zu optimieren und konkurrenzfähig zu machen. Korea möchte damit auf den freien Markt.

Neun Milliarden Menschen im Jahr 2050

Vertical Farming an sich ist eine alte Idee, denn Etagenanbau gab es schon bei den Indios im südamerikanischen Regenwald. Auch die Reisterrassen in Ostasien folgen einem ähnlichen Prinzip. Aufgrund begrenzter Ressourcen und einer rasant steigenden Weltbevölkerung ist die Idee heute aber aktueller denn je.

Die Grüne Revolution, die in den späten fünfziger Jahren einsetzte, hat die Produktivität der Landwirtschaft spektakulär gesteigert - und das bis heute anhaltende explosive Bevölkerungswachstum erst ermöglicht. Seit 1950 hat sich die Weltbevölkerung von 2,4 auf heute rund sieben Milliarden nahezu verdreifacht. Entsprechend stieg auch die Nachfrage nach Nahrungsmitteln.

Bisher konnte die Landwirtschaft halbwegs mithalten - sonst wäre die Wachstumskurve der Weltbevölkerung schon längst abgeflacht. Doch Wissenschaftler warnen, dass sich die Produktivität nicht unbegrenzt steigern lässt. Zugleich sind viele Nutzflächen inzwischen ausgelaugt und unfruchtbar, und es lassen sich auch nicht endlos neue Flächen erschließen.

Die Vereinten Nationen rechnen für das Jahr 2050 mit einer Weltbevölkerung von gut neun Milliarden Menschen. Das "Vertical Farm Project" geht deshalb davon aus, dass gemessen an der aktuellen Produktivität der Landwirtschaft etwa die Hälfte der Fläche Südamerikas zusätzlich nötig sein wird, um all diese Menschen zu ernähren.

Vertical Farming hat das Potential, dieses Problem zu lösen. Bereits 1915 hat der amerikanische Geologe Gilbert Ellis Bailey den Begriff geprägt. Architekten und Wissenschaftler haben sich vor allem zum Ende des vergangenen Jahrhunderts immer wieder mit dem Konzept auseinandergesetzt. Dickson Despommier, emeritierter Professor der New Yorker Columbia University, hat das Vertical Farming 1999 aufgegriffen, mit seinen Studenten. Die Themen in seinem Seminar waren so deprimierend, dass die Studenten eines Tages protestierten und ihren Professor baten, er möge mit ihnen etwas Positives erarbeiten.

Aus einer anfänglichen Idee des "rooftop farming", des Anbaus auf Flachdächern, entwickelten sie ein Hochhauskonzept. Die Studenten hatten errechnet, dass mit dem Anbau auf Häuserdächern maximal zwei Prozent der Bevölkerung Manhattans mit Reis ernährt werden könnten. "Wenn es mit Hausdächern nicht funktioniert - wieso bauen wir die Lebensmittel nicht im Inneren der Gebäude an?", fragte sich Despommier. "Wir wissen doch, wie man Pflanzen indoor anbaut und bewässert."

Manhattan war prädestiniert für die Idee. Zahlreiche leere Hochhäuser stehen dort. Nach Berechnungen Despommiers und seiner Studenten könnte eine 30-stöckige Vertical Farm circa 50.000 Menschen ernähren. 160 der urbanen Landwirtschaftsbetriebe könnten - unabhängig von Kälteeinbrüchen und Trockenperioden - theoretisch ganz New York das ganze Jahr über mit Lebensmitteln versorgen.

Energieversorgung problematisch

Bisher jedoch existieren solche Hochhausfarmen nur im Modell. Kritiker glauben, dass sich das auch in absehbarer Zukunft nicht ändern wird. Der Agrarwissenschaftler Stan Cox vom Kansas Land Institute hält Vertical Farming eher für schön anzusehende Gebäudedesigns von Architekturstudenten.

Das Hauptproblem ist, Sonnenlicht durch Leuchtdioden zu ersetzen. Wollte man den Weizenertrag der USA ein ganzes Jahr durch Vertical Farming ersetzen, würde man nach Cox' Kalkulation allein für die Beleuchtung achtmal so viel Elektrizität benötigen, wie alle Kraftwerke der USA zusammen während eines Jahres bereitstellen können.

Noch schwieriger wird die Umsetzung, wenn komplett auf erneuerbare Energien gesetzt wird, so wie es Despommier vorschwebt. In den USA machen sie momentan lediglich rund zwei Prozent der gesamten Energieversorgung aus. Der Sektor müsste also um das 400Fache vergrößert werden, um den Weizenertrag eines Jahres mit vertikalen Farmen produzieren zu können. Despommier habe sich offenbar in eine schöne Idee verliebt, ohne an deren konkrete Umsetzung zu denken, lästert Agrarforscher Cox.

Despommier glaubt dennoch weiter an seine Vision von der urbanen Landwirtschaft. Und die neuesten Entwicklungen könnten ihm recht geben. War Vertical Farming vor zehn Jahren lediglich eine Idee, so hat es sich innerhalb von fünf weiteren Jahren zum konkreten Modell entwickelt. Und seit etwa zwei Jahren entstehen erste Prototypen.

Zumindest im Kleinen scheint das Konzept schon heute kommerziell zu funktionieren. In den Niederlanden stehen längst die ersten Nahrungsmittel einer Vertical Farm in Supermarktregalen. In Den Bosch, drei Stockwerke unter der Erde, hat die Firma PlantLab von Ziersträuchern und Rosen über Erdbeeren bis hin zu Bohnen, Gurken und Mais fast jede erdenkliche Nutzpflanze angebaut. "Wir kommen vollständig ohne Sonnenlicht aus", sagt PlatLab-Mitarbeiter Gertjan Meeuws. "Trotzdem erreichen wir mindestens den dreifachen Ertrag eines gewöhnlichen Gewächshauses."

Zusätzlich verbraucht die Vertical Farm in Holland, an der schon seit mehr als zehn Jahren gefeilt wird, bis zu 90 Prozent weniger Wasser als ein herkömmlicher Landwirtschaftsbetrieb. Gerade die Niederlande, die nur eine begrenzte Landmasse zur Verfügung haben und andererseits über die nötige Technologie verfügen, sind wie gemacht für Vertical Farming. Auch gibt es in Holland eine große Nachfrage nach ökologischen, pestizidfreien Lebensmitteln - ebenso wie die Bereitschaft, für diese etwas tiefer in die Tasche zu greifen.

"Die nächste landwirtschaftliche Revolution"

Despommier glaubt, dass sich bald ganze Länder dank Vertical Farming autark ernähren können. Nicht zuletzt deshalb ist das Konzept für die koreanische Regierung interessant. Bisher muss ein großer Teil der in Korea verbrauchten Nahrungsmittel importiert werden. Laut einer OECD-Studie aus dem Jahr 2005 rangiert Südkorea in Sachen Ernährungssicherheit auf dem weltweit fünftletzten Platz. Hinzu kommen rasant steigende Nahrungsmittelpreise, Klimaveränderungen und die Möglichkeit von Naturkatastrophen. Darüber macht man sich auch im Vertical-Farming-Labor in Suwon Gedanken: "Wir müssen vorbereitet sein, um Katastrophen abzuwenden", sagt Choi.

Bis zum kommerziellen Einsatz des Vertical Farmings in Korea ist der Weg allerdings noch weit. Fünf weitere Jahre der Forschung sind notwendig, glaubt Chois Kollegin Lee Hye Jin. "Erst dann ist unsere Vertical Farm reif für den freien Markt."

Forum

Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 48 Beiträge
1. Da fragt man sich doch...
pfisti 18.07.2011
...wie viele Menschen die Welt noch ernähren soll...
...wie viele Menschen die Welt noch ernähren soll...
2. Irrsinn
Meckermann 18.07.2011
Weil die Weltbevölkerung immer größer wird, muss auch die anbaufläche für Lebensmittel immer größer werden. Und damit ist das Problem endgültig gelöst! Jedenfalls wenn es nach unseren Ökonomen geht, die wieder alle Vernunft auf [...]
Weil die Weltbevölkerung immer größer wird, muss auch die anbaufläche für Lebensmittel immer größer werden. Und damit ist das Problem endgültig gelöst! Jedenfalls wenn es nach unseren Ökonomen geht, die wieder alle Vernunft auf unbegrenztes Wachstum setzen. Wenns in der Breite nicht mehr geht, dann eben in die Höhe, und wenn das auch nicht mehr geht, dann halt in die Tiefe oder sonstwohin. Die naheliegende Antwort, nämlich die, dass die Menschehit eine effektive Bevölkerungskontrolle braucht, traut sich keiner auszusprechen.
3. Energie
Cephalotus 18.07.2011
Das Drama ist halt der Energiebedarf. Die Effizienz der besten Leuchtmittel zur Pflanzenbeleuchtung (das sind derzeit NaHD, nicht LED) liegt bei 25%, die Effizienz der besten Solarzellen (zu brauchbaren Preisen) bei 20%. Daran [...]
Das Drama ist halt der Energiebedarf. Die Effizienz der besten Leuchtmittel zur Pflanzenbeleuchtung (das sind derzeit NaHD, nicht LED) liegt bei 25%, die Effizienz der besten Solarzellen (zu brauchbaren Preisen) bei 20%. Daran hat sich die letzten 50 Jahre nicht dramatisch viel geändert, in weiteren 50 Jahren sind es vielleicht noch ein paar % mehr. Man braucht also gigantische Solarflächen, um die vielen Etagen einen solchen Hochhauses künstlich zu beleuchten, denn ohne ausreichend Licht geht es leider nicht. Auf der anderen Seite hingegen haben wir gigantische Wüsten, bei denen oft "nur" das Wasser fehlt, was sich mit wesentlich geringerem energetischen Aufwand beschaffen ließe als künstliches Sonnenlicht. Hier könnten die Techniker sich austoben und effizientere Wassernutzung in Kreisläufen implementieren. Und zu allem Überfluss werden außerdem Millionen ha bestes Ackerland in USA un Europa mit Weizen und Mais bepflanzt, der dann zu Ethanol gewandelt wird umd höchst ineffizient Verbrennungsmotoren anzutreiben. Für mich ist eine vertical farm ein Technikspielzeug, das vielleicht in Nischen eine Anwedsungen finden wird und zwar im sehr hochpreisigen Segement. Zur Ernährung weitere Milliarden menschen braucht es aber wohl eher was bezahlbares, aber das wiederum kippen wir in unsere Autos. Eine praktische und effiziente und heute umsetzbare vertical Farm ist ein Balkon in der Stadtwohnung, auf dem Blumen, Kräuter und ein bisschen frisches Gemüse gedeihen. Zumindest von Frühjahr bis Herbst. mfg
4. Nahrung aus der Wüste
LEGEIPS 18.07.2011
Wenn man das Wasser immer recycelt könnte man auch in Wüsten Nahrungsmittel produzieren. Sonne für die Energieproduktion gibt es dort genug. Und die Endprodukte lassen sich auch einfacher transportieren, als wenn man Strom von [...]
Wenn man das Wasser immer recycelt könnte man auch in Wüsten Nahrungsmittel produzieren. Sonne für die Energieproduktion gibt es dort genug. Und die Endprodukte lassen sich auch einfacher transportieren, als wenn man Strom von Nordafrika nach Europa leitet. Für Länder, deren Ölquellen langsam versiegen wäre das sicher interessant. Zudem werden die LEDs ja immer effizienter also wird der Stromverbrauch abnehmen.
5. Bevölkerung
Cephalotus 18.07.2011
Die derzeitigen Modelle gehen von einem peak um das Jahr 2050 bei rund 9 Mrd Menschen aus. Europa und Japan haben auch keine Bevölkerungskontrolle gebraucht. Prinzipiell ließen sich 9 Mrd. Menschen mit Nahrung und Energie [...]
Zitat von MeckermannDie naheliegende Antwort, nämlich die, dass die Menschehit eine effektive Bevölkerungskontrolle braucht, traut sich keiner auszusprechen.
Die derzeitigen Modelle gehen von einem peak um das Jahr 2050 bei rund 9 Mrd Menschen aus. Europa und Japan haben auch keine Bevölkerungskontrolle gebraucht. Prinzipiell ließen sich 9 Mrd. Menschen mit Nahrung und Energie versorgen, ohne den Planten zu ruinieren, nur halt nicht mit den heutigen Methoden. Dass vertical farms hierbei eine nennenswerten Lösung sein können glaube ich allerdings auch nicht.

Empfehlen

MEHR AUF SPIEGEL ONLINE

Verwandte Themen

Artikel

News verfolgen

Lassen Sie sich mit kostenlosen Diensten auf dem Laufenden halten:

alles aus der Rubrik Wissenschaft
Twitter RSS
alles zum Thema Hunger in der Welt
RSS

© SPIEGEL ONLINE 2014 Alle Rechte vorbehalten